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铸造涂料配方及生产技术
来源:未知 时间:2019-10-26 09:43
       

  锻造涂料配方及坐褥本领_能源/化工_工程科技_专业材料。锻造涂料本领教导 1、涂料所用原质料简介 确定涂料的配方,需确定涂料的耐火质料构成、悬浮剂、消泡剂、载体溶剂的种 类,控造干系质料的理化机能和微观机闭等材料。 1. 1 耐火质料 耐火质料应紧要凭据铸

  锻造涂料本领教导 1、涂料所用原质料简介 确定涂料的配方,需确定涂料的耐火质料构成、悬浮剂、消泡剂、载体溶剂的种 类,控造干系质料的理化机能和微观机闭等材料。 1. 1 耐火质料 耐火质料应紧要凭据锻造合金品种选定。铸铁用涂料的耐火质料常选用鳞片石墨 和通常石墨、石英粉、铝矾土、滑石粉、蓝晶石粉等,对几种海表铸铁涂料的耐 火质料举行了 X 射线荧光光谱了解和衍射了解,觉察他们的耐火质料常有硅灰石、 莫来石、云母、刚玉、锂辉石等,骨料中各类粒型也是搭配行使,具说可进步涂 料的透气性和强度,粒型有片状、纤维状及粒状。铸钢件用涂料常选镁砂粉、锆 英粉、高铝粉、棕刚玉粉等耐火粉料。看待高锰钢常用电熔镁砂粉和镁橄榄石粉, 这些质料可抗高锰钢的碱**蚀。粒过活常正在 320 目—200 目,也要搭配行使。此 种涂料必需注意镁橄榄石粉中 SiO2(石英)含量≥40%时,往往影响涂料的用意, 由于 SiO2 和 MnO 会爆发化学响应而粘砂。 硅灰石【CaO*SiO2】:是一种偏硅酸盐,属三斜晶系,分低温型高温型两种,低 温型正在 1125℃改动成高温型。硅灰石拥有针状、纤维状晶体形状(长/径比≥22: 1)和优良的耐热性低(耐热度≥1500℃)和烧结性,正在涂料中可增补涂料强度、 悬浮性和高温透气性。日常应选用 SiO2%≥50,重降度<70 的高温型质料。它正在 吉林、辽宁区域蕴藏量十分大,可正在铸铁涂料中普通行使。 莫来石【3AI2O*2SiO2】:斜方晶系,熔点 1810℃,多角粒型。化学性子安祥。 线/℃),抗激冷激热性好,商品粉料可选 用经由高温烧结的煤矸石粉,可保障涂料的高温安祥性。该质料国内供应足够, 价值较低,正在铸铁和通常铸钢中可行使。 云母【KAI2(AISi3O20)(OH*F)2】:一种拥有层片状的硅酸盐,密度 2.6~2.86, 导热系数低(均匀 0.67W/m.K),保温机能较好。其鳞片拥有弹性,晶格安祥, 热化学安祥性较好。该质料熔点较低(1270~1330℃),用于铸铁涂料时易于粘 砂。因为拥有片状形状,可给予涂料防降性、流平行,使涂料拥有优良的韧性和 抗开裂性,可用于铸铝件涂料中。 蓝晶石【AL2[SiO4]O】:凭据含蓝晶石的形状特色,将蓝晶石矿分成 3 类异常: ⑴针状和纤维状纠集体(纤维针状矿石);⑵富含空晶石的假象蓝晶石纠集体; ⑶蓝晶石结核矿(结核型矿石)。 蓝晶石矿物正在高温下(1100~1650℃)煅烧改动为莫来石和熔融状游离二氧化硅 (方石英),同时爆发分歧水准的体积膨胀。其改动响应式为: 3(AI2SiO5) 3AI2O3*2SiO2+SiO2(1300℃以上) 锻造涂料应采用煅烧过的纤维针状产物,它的耐火度比硅灰石和石英粉高,和锆 英粉雷同,因为它的纤维针状形状,可进步涂料的强度和透气性及耐火度。目前 该产物正在吉林磐石等地也有生产,可用于铸铁、通常铸钢等涂料中。其它质料的 机能本文不正在详述,正在选用时应幼心查找干系材料。 1.2 载液 专业坐褥团队,为锻造涂料坐褥企业供给本领撑持,也可为锻造企业解疑答惑,锻造企业自 己坐褥涂料更节省本钱!联络电话: 水或乙醇(甲醇)可举动载液。水基涂料本钱比醇基涂料低,且悬浮性好管造, 但需求一套烘干和和排出水蒸汽的修设。醇基涂料烘干容易,良多幼型企业通常 行使,但它有以下题目:浇注时发怀抱大,本钱高,涂料气息很大,影响工人健 康,安然性也差。日常创议多采用水基涂料工艺,特别是少许形态较轻易的铸件, 如锰钢锷板等。甲醇的运用可刷新烘干质料,可和乙醇配合行使。 1.3 粘结剂 凭据载液的分歧,粘结剂分为水基用和醇基用两种。对粘结剂的日常哀求是:正在 水中或乙醇中易溶易散开;拥有较高的干强度,特别是高温强度。糖浆、纸浆、 酚醛树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯乳液(白乳胶)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、 羧甲基纤维素(CMC),以及高温机能好的粘土、磷酸二氢铝、硫酸盐、松香、水 玻璃和硅溶胶都可举动涂料的粘结剂。酚醛树脂、既拥有较高的常温强度,又具 有较高的高温强度,咱们正在涂料中普通运用。水基涂料可直接采用碱性液态酚醛 树脂,醇基涂料采用热固性酚醛树脂,先正在酒精中泡开,时时彩正规平台排行融化后再列入涂料中, 它和 PVB 配合行使恶果更佳。聚乙烯醇(PVA)和磷酸二氢铝配合行使,恶果也 较好,本钱也低。某些商品涂料拥有硬化可逆性,即掉到地上已硬化的涂料仍可 反复混造、行使。某些水溶性树脂,如 PAM 就具备这种机能。 1. 4 悬浮剂 常用的悬浮剂有锂基、钠基或有机膨润土、凸凹棒土、CMC 等。锂基膨润土不只 悬浮性好,所造涂料的涂刷机能也较好,正在醇基涂料澡中通常采用,但采用锂基 土的涂料易于爆发“重死底”的情景,涂料最好现配现用。要水基涂料中可采用 钠土和 CMC 配合行使,恶果也较好。有机土恶果最好,价值过高,日常正在哀求较 高的醇基涂料中少量列入。选用膨润土类悬浮剂时,正在保障悬浮性的条件下,加 入量越少越好,列入量过大涂层易开裂。 1.5 其它增添剂 实型(或没落模)涂料还需列入以下几种帮剂:⑴皮相活性剂 用来刷新涂料对 塑料神情皮相的润湿性,常用的口角离子型的皮相活性剂 JCF(脂肪醇聚乙烯醚)、 OP-10(烷基酚与环氧乙烷的缩合物)、NNO(萘磺酸钠甲醛缩合物),它兼有散开 和减水用意。皮相活性剂易于产发怒泡,正在涂料中尽量少加或不加。⑵消泡剂 涂 料正在高速搅拌历程中也大概卷入氛围产发怒泡,于是要列入少量的消泡剂。常用 的有正辛醇、正丁醇、SPA-202 脂肪族矿物油、SAF(聚甲基硅氧烷乳液)。⑶防 腐剂 常用的防腐剂有五氯酚萘、五氯苯酚、苯甲酸钠、甲醛等。⑷碳吸附剂 冰 晶石(Na3AIF6)正在高温下造成活性 NaF、AIF3 等,对神情领会出的碳爆发吸附 用意,使之不重淀正在铸件皮相,从而防卫铸件皮相积碳的爆发。其余,涂料中还 掺入氧化铁粉(Fe2O3),进步涂料的自剥离才华和抗氮气孔才华。件皮相光洁, 并正在必定水准前进步尺寸精度。 2 涂料的用意和机能哀求 涂料能够填充型和芯的表嘴脸隙正在高温下逼迫砂型与金属液的热互相用意 (机 械浸透和化学腐蚀),从而防卫死板粘砂,使铸件皮相光洁,并正在必定水准上提 高尺寸精度。涂料还可以进步型和芯的皮相强度,防卫因液体金属的冲洗用意而 爆发砂眼、毛刺等缺陷。涂料层的间隔用意,还可以防卫因型和芯受热爆发大宗 气体侵入铸件而造成气孔缺陷。热膨胀低的涂料还可削减铸件夹砂缺陷。其余, 通过正在涂料中增添绝热保温材其余,通过正在涂料中增添绝热保温材布,医治热流 的转达和运动,管造合金的凝聚和结晶历程,从而毁灭缩松缺陷。正在涂料中增添 某些卓殊附加物,还能做到限度出现或皮相合金化,到达刷新机闭的主意。涂料 的这些用意,近来也受到人们的着重。看待涂料的机能,有很多哀求: 2.1 悬浮安祥性 涂料应该正在必定时光内不重淀、不分层、不结块并仍旧密度的 平均性。悬浮 性紧要决心于所增添的悬浮剂 的质料和列入量,以及耐火填料的颗粒巨细和比 重等。 2.2 浸透性 它体现涂料正在涂覆后可以渗透型或芯表层必定深度的才华。浸透性并不是越大越 好。浸透性过大,会变成不需要的挥霍,或难以仍旧必定的厚度。浸透性过幼, 涂料正在型或芯上的附效力幼,烘干和浇注时易起皮破损。浸透深度取决于耐火材 料的粒度、涂料的比重和粘度、涂料悬浊系统的皮相特征和内部机闭特色,以及 涂料与型或芯的润湿性等。 2.3 触变性,(摇溶性) 物理化学中把触变性情景视为一种溶胶软胶可逆等温改动历程。触变性席卷剪切 变稀粘度依时性的两个方面:一是正在剪切力用意下能变稀,剪切力去除后又会恢 光复先的形态,二是上述变稀或变稠都有一个时光经过。寻常地说,即是“一搅 就稀,静止还稠”。好的涂料应该拥有必定的触变性,行使时 “稠而不粘,滑而 不淌”,便于涂刷、浸涂、喷涂,而涂料既不聚积,也不流失。触变性是今世铸 造用的涂料的紧要工艺机能之一。它正在必定水准上是反应涂料很多工艺机能 (如 悬浮性、涂刷性等)黑白的归纳目标。触变性取决于涂料悬浊系统的内部机闭特 点,能够通过正在必定剪切速度下涂料的表观粘度和时光的相闭来推断。 2.4 涂覆性 它体现涂料以必定厚度平均笼盖正在型或芯皮相的难易水准。涂覆时应该不聚积、 不流失,也不损坏型或芯的皮相。目前还没有直接测定涂覆性的手段,日常能够 用涂料的粘度、比重、触变性、涂层厚度或涂挂重量等目标归纳权衡。 2.5 皮相强度 涂料必需有足够的皮相强度,以防卫涂层正在搬运和合箱历程中损坏。 2.6 高温抗裂性 涂层正在烘干和浇注历程中应该不开裂,以防卫铸件爆发毛刺或脉纹。 2.7 抗粘砂性 防卫粘砂的才华是涂料的紧要机能之一。它紧要取决于涂料的构成,特别是耐火 质料的性子以及浇注时的氛围。涂层的厚度、强度、抗裂性分裂粘砂性也有影响。 存期长、无公害、低本钱、适当性广等。除上述机能表,还哀求涂料发气少、存 期长、无公害、低本钱、适当性广等。涂料要全盘满意以上哀求,现实上是穷苦 的。看待分歧的砂型品种、分歧的铸件(乃至统一铸件的分歧部位),应该凭据低 本钱高质料的准则遴选行使恰当的涂料。 3、造备和涂挂 3.1 水基实型涂料配方 最先应凭据锻造合金的品种和铸件巨细等哀求确定造备涂料的机能,如耐火才华, 涂层强度,涂料存在时光等,然后遴选耐火粉料、载液、粘结剂、悬浮剂和帮剂, 经试验调节调节并确定配方。表 1,表 2 和 表 3 列出了配造的几种配方。 3.1 表 1 铸铁水基实型涂料配方 涂料 组分 碱性酚 醛树脂 CMC 钠土 水 氧化 铁粉 锆粉 锂辉石 莫来石 WT/% 60 3 30 600 5 100 400 500 3.1 表 2 高锰钢实型醇基涂料配方 涂料 组分 酚醛 树脂 PVB 锂土 酒精 氧化 铁粉 锆粉 电熔 镁粉 正辛醇 WT/% 30 6 30 500 5 170 830 5 3.1 表 3 铸铁醇基实型涂料配方 涂料 组分 酚醛 树脂 PVB 锂土 酒精 氧化 铁粉 锆粉 石墨 鳞片 石墨 WT/% 25 8 25 550 5 150 800 50 3.2 涂料的造备 造备岁月常先正在散开机平分散,再经由研磨修设研磨。看待年用量 100t 以下的 企业,2~3 千瓦的散开机即可。其叶轮有叶片和圆盘两种。叶片式搅拌力较大, 能使物料上下翻动,但转速稍高就会惹起物料飞溅,圆盘式叶片上下交织散布, 对物料有很强的剪切用意,可平定地高速动弹,散开恶果较好,坐褥率也较高, 修设可自造。叶轮的线cm/min 的为宜。看待产量哀求不高的 企业,也可选用幼型球磨机,圆桶直径正在 0.5-0.8mm 阁下,转速 100 转/min 左 右。涂料正在球磨机中研磨,除散开恶果优良表,还可使骨料粉碎,起到对涂料的 活化用意,进步涂层的质料。球磨机比胶体磨恶果好,经球磨机研磨好的涂料不 但涂层强度高,并且流平性和涂刷性等工艺机能都较好,球磨时光 4h 以上。 水基涂料的搅拌次序日常是将膨润土、CMC 和水置于散开机中搅拌成浆状再列入 耐火质料连气儿搅拌,然后按序列入粘结剂、皮相活性剂等帮剂。膨润土和 CMC 预先泡好,恶果会更好。醇基涂料如行使锂基膨润土作悬浮剂,应预先用水预发 24h 以上,酚醛树脂和 PVB 等也要先用酒精泡开,再将其列入散开机中羼杂。我 们也选用过将泡好的酚醛树脂和锂基膨润土羼杂碾压成预混体长远存在,行使时 按比例列入到其它羼杂料中一同混造成涂料。该法看待幼型企业十分合用。 3. 3 涂料的涂敷 凭据铸件的坐褥批量来选用涂料的涂挂措施。看待单件、幼批量坐褥的神情,宜 采用刷涂。看待较大的铸件可采用流涂。流涂的涂料粘度应幼少许,并拥有较好 的涂挂机能;批量和形态庞杂的神情采用浸涂和流涂,薄壁易变形的神情采用喷 涂法。几种措施可集合行使。涂料必需平均笼盖神情皮相,完全涂、过分流淌或 混杂气泡。涂层厚过活常正在 0.5-2.5mm,可凭据铸件形态、薄厚、庞杂水准、合 金品种、浇口静压头高度等成分确定。 日常需涂 1-3 次,每次涂层均需干燥,如干燥后的涂层爆发裂纹,应实时消重涂 料的比重、膨润土列入量,恰当增补粘结剂的列入量。涂层干燥,日常正在烘炉中 通过热氛围(低于 60℃)轮回完成。烘干时光 3-10h。也可采用室表晾干、红表 线、质料与机能检测 涂料机能的检测是保障涂料质料的需要主要前提,涂料的物理机能,如比重、粘 度和悬浮机能够正在试验室顶用常例仪器搜检。比重的检测最好用称重法,由于实 型涂料的粘度大,比重计及波美度计不易自正在悬浮,影响检测结果。比重的检测 十分主要,它直接影响涂层厚度,并可管造溶剂的列入量。涂层厚度可采用称量 法和专用卡尺测得。涂层透气性测定有多种措施,正在试验室采用固定配方的膨润 土湿型砂圭表试样,正在一端涂上涂料后烘干,正在通常透气性仪上测定。正在坐褥现 场,可采用测定浇注时光的措施间接估算涂层透气性。 涂层强度采用 SVQ 型涂料涂层强度测定仪测定。测试前先向底座的涂料槽中逐层 涂刷涂料并烘干,经打磨保障涂层厚度为 1.2mm。测试时开动空压机向空腔内加 压,直至涂层分裂,从压力表上读出最高压力,该压力值即举动涂料的涂层强度 值。对表 2 和表 3 的涂料机能举行了测定,结果如表 4 和表 5。 表 4 铸铁水基实型涂料机能 涂料名称 (24h) 悬浮性 g/cm-3 密度 透气性 涂层强度 MPa 高温急热 抗裂性 发怀抱 Ml/g 自造 1 98 1.90 17 0.15 1级 21 表 5 实型醇基涂料机能 涂料名称 悬浮性 (2h) 密度 g/cm-3 透气性 涂层强度 MPa 高温急热 抗裂性 发怀抱 Ml/g 自造 2 自造 3 95 98 1.58 1.25 75 80 0.075 1.0080 1级 1级 22.5 20.0 5、坐褥运用 某厂坐褥球铁杆头铸件,需求一批高质料的实型涂料,采用进口阿什兰没落模涂 料,恶果优良,但价值太高。采用国产的商品涂料,质料不是很安祥,如采用仅 凭借进口涂料,势必增补良多本钱。咱们通过了解以为,如大个人采用国内质料, 粉状质料本钱可消重至 4000 元以下,经济效益口角常彰彰的,并且能够凭据需 要随时举行机能调节。 凭据材料配造以 270 目高铝粉为耐火质料的涂料,粘结剂采用白乳胶。经轮试验 后觉察,涂料透气性较差,涂料易起泡,铸件废品良多,最初两次险些没有造品。 采用 200 目莫来石和锂辉石做为骨料,以水溶性酚醛树脂为粘结剂,经试验恶果 较好,所坐褥的铸件基础都浇成了,铸件粘砂较主要。随即又正在配方中增添了 320 目锆粉,举行了试验,恶果十分彰彰。铸件浇铸后涂层和铸件十分易于剥离, 全体管理了粘砂的题目,并且铸件的造品率较高,到达了同批浇注的采用阿什涂 料的程度。配方如表 1。 某厂实型法坐褥球磨机鄂板高锰钢铸件,以前涂料凭借采办商品涂料,通常爆发 涂层开裂、粘砂等涂料废品。为了我方管理涂料题目,已经试验过多种配方,都 没有告成,特别是粘结剂和骨料的遴选,题目较大。如采用 PVA 加硫酸盐粘结剂 +高铝粉等配方,涂料的常温强度能够,但高温强度低,铸件粘砂主要。经由试 验采用表 2 的配方,采用该厂的球磨机等现用修设,告成的坐褥出了大量铸件。 配造用于铸铁材质的石墨涂料配方见表 3。 6、结论 6.1 中幼实型锻造厂采用各类国产质料自造涂料,可消重质料本钱,进步产物德 量,也可巩固乖巧性,进步墟市角逐力。无误选用涂料的配方、原辅质料是自配 涂料成败的枢纽。配方的遴选除切磋本领成分表,还应试虑质料的本钱,可优先 采用本地和较近区域的质料。 6.2 从国际领域看,商品涂料的种类将日益增加,涂料的工艺机能和涂覆措施正在 不时刷新和改造。因为烘炉烘干用度高,行使水基涂料显得不那么经济,而采用 低“泡沫”载体涂料、干态涂料、静电粘结涂料、光辐耐固化涂料等,将成为涂 料发达的趋 向。总之,他日的涂料,运用效力将更高,恶果将更好。因为端庄 的境遇维持法的局部,可望正在几年之内有的国度将不再行使易燃涂料。从国秘闻 况看,涂料的本原表面查究以及新型触变性涂料的研造和运用会赢得新的成效, 淡色和自色涂料的运用将会渐渐增加。涂料专业定点坐褥和商品化、优质化,正在 短期内也将渐渐完成。

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